Теплофізичне моделювання та дослідження теплотехнічних характеристик водяної теплої підлоги сухого способу укладання

Автор(и)

  • Б. І. Басок Інститут технічної теплофізики НАН України
  • М. П.  Новицька Інститут технічної теплофізики НАН України
  • С. М. Гончарук Інститут технічної теплофізики НАН України

DOI:

https://doi.org/10.32347/2409-2606.2020.35.15-20

Ключові слова:

тепла підлога, алюмінієва теплорозподільна пластина, чисельне моделювання, сухий спосіб монтажу

Анотація

Використання систем підлогового опалення є ефективним способом досягнення теплового комфорту користувачів у енергоефективних будівлях. У роботі наведено теоретичні дослідження теплотехнічних параметрів системи теплої водяної підлоги сухого способу укладання. Система сухого монтажу, яка розглянута в роботі, складається із утеплювача (пінополістирол), на якому розташовано труби системи опалення, що контактують із алюмінієвою теплорозподільною пластиною. Цю систему покрито згори фінішним покриттям. Розрахунок проводився на основі системи рівнянь імпульсу й енергії та виконаний для стаціонарного режиму експлуатації системи підлогового опалення. Валідація моделі проведена із використанням результатів експериментальних досліджень. У роботі зроблено висновки, що дану конфігурацію системи підлогового опалення, можливо використовувати в системах опалення житлових і нежитлових приміщень. Алюмінієва теплорозподільна пластина суттєво впливає на теплообмінні процеси в системі. Завдяки ній відбувається вирівнювання теплового потоку в площині поверхні підлоги, що позитивно впливає на тепловий розподіл та зменшує термічні напруження у фінішному покритті. Використання керамічної плитки збільшує загальну ефективність теплообміну системи з повітрям приміщення. Збільшення товщини плити пінополістиролу збільшує значення густини теплового потоку з поверхні теплої підлоги. До збільшення густини теплового потоку із поверхні підлоги також приводить збільшення витрати та температури теплоносія.

Біографії авторів

Б. І. Басок, Інститут технічної теплофізики НАН України

д.т.н., проф.

М. П.  Новицька, Інститут технічної теплофізики НАН України

к.т.н., с.н.с.

С. М. Гончарук, Інститут технічної теплофізики НАН України

к.т.н., ведущий научный сотрудник

Посилання

Weitzmann P., Kragh J, Roots P, Svendsen S. “Modelling floor heating systems using a validated two dimensional ground-coupled numerical model.” Building and Environment, Vol. 40, No 2, 2005, Р. 153–163. doi: 10.1016/j.buildenv.2004.07.010.

Basok B. I., Nedbailo A. N.,. Novitskaya M. P., Tkachenko M. V., Goncharuk S. M. “Computational modeling оf the heat exchange between the heat-transport medium and the air in a room with floor heating.” Journal of Engineering Physics and Thermophysics, Vol. 86, No 2, 2013, Р. 418–423. doi:10.1007/s10891-013-0850-y.

Sattari S., Farhanieh B. “A parametric study on radiant floor heating system performance.” Renewable Energy, Vol. 31,No10, 2006, Р. 1617-1626. doi:10.1016/j.renene.2005.09.009.

Comini G., Nonino C. “Thermal analysis of floor heating panels.” Numerical Heat Transfer. Part A: Applications, Vol. 26, No5, 1994, Р.537-550. doi: 10.1080/10407789408956008.

Yanfeng Liu, Dengjia Wang, Jiaping Liu. “Study on heat transfer process for in-slab heating floor.” Building and Environment, Vol. 54, 2012, Р. 77-85. doi:10.1016/j.buildenv.2012.02.007.

Xing Jin, Xiaosong Zhang, Yajun Luo. “A calculation method for the floor surface temperature in radiant floor system.” Energy and Buildings, Vol. 42, No10, 2010, Р. 1753-1758. doi:10.1016/j.enbuild.2010.05.011

Dongliang Zhang, Ning Cai, Zijie Wang. “Experimental and numerical analysis of lightweight radiant floor heating system.” Energy and Buildings, Vol. 61, 2013, Р. 260-266. doi:10.1016/j.enbuild.2013.02.016.

Werner-Juszczuk A. J. “Experimental and numerical investigation of lightweight floor heating with metallised polyethylene radiant sheet.” Energy and Buildings, 2018, Vol. 177, Р. 23-32. doi:10.1016/j.enbuild.2018.08.011.

Basok B., Tkachenko M., Nedbailo A., Bozhko I. “Research into energy efficiency of the underfloor heating system, assembled dry.” Technology audit and production reserves, Vol. 41, No3/1, 2018, Р. 52-57. doi:10.15587/2312-8372.2018.135783.

Qiu L., Li Q. “Analyses on Two Paving Types of Floor Heating.” International Conference on Computer Distributed Control and Intelligent Environmental Monitoring, Changsha, 2011, Р. 1431-1433. doi:10.1109/CDCIEM.2011.527.

Thomas S., Franck P., André P. “Model validation of a dynamic embedded water base surface heat emitting system for buildings.” Building Simulation, 2011, Vol. 4, Р. 41–48. doi:10.1007/s12273-011-0025-8

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-27

Як цитувати

Басок, Б.,  Новицька, М., &  Гончарук, С. (2020). Теплофізичне моделювання та дослідження теплотехнічних характеристик водяної теплої підлоги сухого способу укладання . Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання, 35, 15–20. https://doi.org/10.32347/2409-2606.2020.35.15-20